Мозг, разум и поведение - Флойд Блум

Значение лобных долей мозга для формирования темперамента и личности было известно по крайней мере с 1848 года. В этом году в результате взрыва металлический стержень длиной около метра и весом более 5 кг пробил череп Финеаса Гейджа, 25-летнего мастера, работавшего на железнодорожной стройке. Благодаря этому несчастному случаю его левая лобная доля была удалена так чисто, как это можно было бы сделать только с помощью хирургической операции. Человек чудесным образом выжил, но его характер существенно изменился. До ранения Гейдж был симпатичным, надежным и трудолюбивым парнем. После выздоровления он стал беспокойным, крикливым, грубым и импульсивным. Наблюдавший его доктор описал Гейджа как человека, который «почти не проявляет уважения к своим товарищам, раздраженно реагирует на ограничения и советы, если они идут вразрез с его желаниями; он то невыносимо упрям, то капризен и нерешителен; строит многочисленные планы будущих действий, которые так и остаются неосуществленными» (Harlow, 1868).

Сейчас невозможно воссоздать полную клиническую картину этого случая. Отчасти характер Гейджа мог измениться под влиянием того, как окружающие воспринимали его уродливую внешность после ранения. (В течение какого-то времени он даже ездил по стране с П. Барнумом и за плату демонстрировал себя и свой металлический инструмент.) Но дальнейшие научные исследования показали, что лобные доли, очевидно из-за связей с таламусом, играют важную роль в эмоциях и их выражении.

НЕВЕРОЯТНЫЙ СЛУЧАЙ

Основанный на тогдашнем сообщении д-ра Джона Харлоу из Уоберна (Массачусетс), эти заметки о «необыкновенном» случае, происшедшем с Финеасом Гейджем, взяты из каталога Анатомического музея Уоррена (1870). Несчастье случилось с Гейджем 13 сентября 1848 года.

«Через несколько минут он пришел в сознание, его положили в повозку, запряженную волами, и доставили за три четверти мили к его гостинице. Он встал с чьей-то помощью и вошел в дом. Спустя два часа, когда его навестил д-р Харлоу, он был в сознании и полной памяти, но чувствовал себя очень слабым из-за обильного кровотечения. Скальп был частично содран, кости сильно раздроблены и приподняты, между ними выступал мозг. Спереди от угла нижней челюсти... была сквозная рана, через которую прошел стержень, левый глаз вылез из орбиты, и левая сторона лица была больше правой... Частые рвоты с кровью.

К 15 сентября кровотечение прекратилось, но левый глаз видел неотчетливо, и больной бредил. 16-го — зловонные выделения с кусочками мозга из головы; выделения также изо рта. 23-го сознание больного прояснилось, слабость уменьшилась, больной попросил поесть. Левый глаз совсем не видит. Пульс 60-84 с момента несчастного случая... 27-го выделения из раны в верхней части головы почти прекратились. Изо рта зловонное дыхание... Глаз сильно выступает из орбиты... 6-е октября: улучшение как местного, так и общего состояния; больной встал на несколько минут, но выглядит ненормальным. 8-го ноября больной чувствует себя хорошо, выходил на улицу. 14-го прошел полмили. 25-го вернулся домой.

1 января 1849 года: рана совсем зажила. Левая скуловая кость продолжает больше выступать по сравнению с правой. Однако глаз выступает меньше ... частичный паралич левой половины лица. Надо лбом четырехугольный приподнятый участок, а за ним глубокая вмятина. Боли не чувствует, но жалуется на странные ощущения в голове... Больной очень импульсивен и нерешителен, хотя остался весьма упрямым, как и прежде... Стал очень груб, чего до несчастного случая никогда не было.»

Рис. 104. Случай с Финеасом Гейджем. Внизу — железный инструмент, пробивший ему голову.

Мы много знаем об анатомии лимбической системы, ствола мозга, корковых структур мозга и нервных путей, которые соединяют их между собой и с другими частями нервной системы. Но как они функционируют при эмоциях, в особенности у человека, — это все еще в значительной части остается предметом гипотез. Основанием для этих гипотез служат главным образом исследования на животных, которые и будут сейчас рассмотрены.

Экспериментальные подходы к изучению роли мозга в эмоциональных проявлениях

Изучая функционирование лимбической системы и тех частей коры, которые связаны с эмоциями, экспериментаторы обычно используют два главных метода: 1) электрическую стимуляцию отдельных специфических участков мозга и 2) хирургическое разрушение, или удаление его частей. В первом случае исследователи наблюдают поведение, которое изменяется под влиянием стимуляции; во втором случае они сравнивают поведение оперированных животных с поведением тех же особей до операции или нормальных животных того же вида.

Исследования с помощью электродов: агрессия и удовольствие

В начале 50-х годов У.Р. Хесс впервые провел эксперименты с введением электродов. Он обнаружил, что при стимуляции определенного участка гипоталамуса у кошки ее поведение становилось агрессивным, как в случаях опасности: она урчала и фыркала, выпускала когти, шерсть у нее поднималась дыбом. Подопытное животное вело себя так, как ведут себя все кошки при столкновении с лающим псом, но это происходило при отсутствии собаки или какого-либо другого внешнего раздражителя. Сама по себе нервная активность, исходящая из гипоталамуса, вызывала эту агрессивную реакцию, связанную со страхом.

В 1953 году Джеймс Олдс и его коллеги вживляли электроды в различные области гипоталамуса крысам. Животные не только научались нажимать на рычаг, чтобы получать раздражение, но, однажды научившись, продолжали делать это с частотой несколько тысяч раз в час в течение десяти часов. Поскольку крыса трудилась с таким упорством, ее поведение означало, что ей «нравится» ощущение, вызываемое такой самостимуляцией. Соответствующие области гипоталамуса стали поэтому называть «центрами удовольствия».

В результате дальнейших исследований был выявлен целый рад участков, которые животные стремились стимулировать. Эти участки в основном совпадали с путями передачи возбуждения от дофаминэргических нейронов черной субстанции и адренэргических нейронов голубого пятна. Поскольку электростимуляция действительно усиливает синтез и секрецию соответствующих медиаторов (дофамина и норадреналина), можно предполагать, что один из них или оба играют существенную роль в возникновении «удовольствия». Однако отсюда еще нельзя заключить, что ощущение удовольствия связано с активацией упомянутых путей.

Рис. 105. Кошка с электродом, вживленным в определенный участок гипоталамуса, при электрической стимуляции принимает агрессивную позу. (Hess, 1954.)

Электростимуляцию производили также у некоторых больных во время операции на головном мозге. Манипуляции на мозговой ткани не вызывают боли, и это позволяет проводить некоторые из таких операций без общего наркоза. Многие больные сообщали о приятных ощущениях, возникавших при электрической стимуляции участков мозга, которые примерно соответствуют «центрам удовольствия» у крыс.

Рис. 106. Крыса с электродом в участке гипоталамуса, получившем название «центра удовольствия», нажимает на рычаг, подвергая собственный мозг электростимуляции.

Без сомнения, наиболее драматичный пример влияния электростимуляции мозга на эмоциональное поведение был продемонстрирован в опыте Хосе Дельгадо. Он вживил электрод в гипоталамус быка, который был специально выращен для боя на арене. Дельгадо полагал, что стимуляция может погасить агрессивность быка. Находясь на арене в тот момент, когда бык перешел в атаку, Дельгадо нажал кнопку, включив таким образом ток. И бык тотчас же остановился. Конечно, один-единственный опыт на одном-единственном объекте — это не более чем эффектный спектакль, которого недостаточно для научного подтверждения предполагаемой зависимости.

Опыты с удалением участков мозга: несоответствующие эмоциональные реакции

Эксперименты с удалением тех или иных областей мозга тоже кое-что дали для понимания их роли в возникновении эмоций. Клювер и Бьюси (Kluver, Busy, 1939) удаляли у обезьян обе височные доли вместе с миндалиной и гиппокампом. После операции у обезьян наблюдалось странное поведение. Например, они больше не боялись змей, хотя до операции при виде их приходили в ужас. У них не проявлялось больше нормальной агрессивности, которую они обычно используют для поддержания взаимоотношений в группе или же для самозащиты. Их сексуальная активность не только повысилась, но и стала неупорядоченной — они пытались спариваться даже с животными другого вида. Наконец, они брали в рот не только пищу, но и всевозможные предметы. Иными словами, удаление этих частей мозга лишало обезьян способности понимать, что для них хорошо, а что плохо; они не могли уже различать пригодную для себя пищу от непригодной или выбирать подходящего полового партнера.